实例基坑支护施工技术

摘要：笔者结合了实例，全面的介绍了基坑支护在施工中的应用，以及在深基坑进行地下室工程施工过程中所要注意的方法关键词：基坑支护；施工；地下室

1 实例工程基本概况

本文以一栋地下一层，地面７层的小型建筑物为例，该建筑项目总占地一万四千平方米，建筑面积大概为三万多平方米，该建筑物长度和宽度分别为１５０米和８０米，地面建筑物平面图为“工”字型状。很具有典型性。在这项工程建设中，前期基桩等坑基工程的安全等级是二级。桩基沉降和水平移位报警值分别确定为３０毫米和４０毫米。工程大概如此。

2 本案例中的基坑支护

由基本材料可以看出本基坑工程的安全等级和其具体的水平位移与沉降报警值的具体范围。

本工程关于地面高度，地下室底板标高，地板厚度和垫层厚度等均有严格的要求。规定了坑基的开挖深度。在此次工程中采用了预应力管桩和预应力锚索的桩锚结合的支护方式根据基坑的基本情况将基坑分为６

个分段，其基坑支护区段划分的平面示意如下图所示：

基坑支护区段划分的平面示意图

3 坑基支护施工前期的准备工作

技术准备：

（１）工程图纸是工程施工的重要依据，因此，在施工开始之前要求各施工人员应认真学习图纸，了解图纸中的各个指标，数值，了解设计者的设计理念，对图纸进行技术交底。

（２）对员工进行技术和专业技能培训，明确工程责任制度，了解和熟悉工程的设计要求，工程对质量，工期，及工程成本预算及工程现场管理等方面的内容。

（３）认真贯彻和学习质量管理体系，加强工程施工中的质量管理工作，处理好施工安全，施工质量，施工成本和控制工期之间的关系。

（４）配合工程设计单位和工程施工单位的工作。在国家规定的质量标准体系下制定相应的施工规范和工程验收标准。严格检测，认真验收。

（二）、施工现场的准备工作

工作人员进入工地之前，首先要做好施工前的准备工作，施工过程中要用的水电是否充足，道路是否通畅，施工现场的给水，排水是否合理，是否具有生产和生活所必须的设施等等。

4 本工程工艺流程及各项目施工方法

本次工程的主要施工工艺为：放线→管桩→搅拌桩施工→土方开挖→主体梁施工→首层锚索→梁顶上部保护层→二次土方开挖→第二层预应力锚索施工→第一层管桩间喷钢筋网砼板→第二层锚索腰梁→第二层锚索→第三次挖土方→第三层预应力锚索施工→第二层管桩之间喷钢筋网砼板→第三层腰梁施工→第三层锚索张拉锚定→检测锚索→开挖底板承台及排水沟土方→基坑验收→进入底板施工。

工程施工过程中的各项测量

（１）在这项案例中，综合工程施工的基本情况，可能会用大下面几种测量仪器：全站仪、经纬仪、水准仪、钢尺等。

（２）复测建设单位所提供的测量控制点，确定无误后签字办理相关的移交手续。

（３）利用全站仪对建筑物附近的坐标控制点进行观测，既要观测相邻的两个坐标控制点，还应该对建筑物外围的控制点进行测量，复合建筑物的各个轴线交点。

（４）在设置龙门桩之前对坑基定位轴线和水准点在土方开挖前要对基坑定位轴线和水准点利用水准仪和经纬仪进行校正。确定无误后对基坑进行上部和底部防线，在控制轴线引出基坑后进行基坑的开挖工作。

（５）以基坑表面埋设的轴线控制点为依据将相应的轴线引测至基坑底，选择在不会受到损毁的地方做好引测桩、平面控制桩、高程控制桩等并做好标志的埋设、并定期对引测标志（桩）进行校验。同时要求做好埋设地点的标志记载。

5 关于基坑支护的安全监测

由于在深基坑情况下进行地下室作业难度较大，同时有一定的风险因素，结合各种因素，在此项地下室工程中确定由业主委托具有专业资质的施工单位对深基坑的变形状况进行监测。在工程施工现场要同时做好现场安全施工监测，认真做好基坑沉降，位移，及裂缝的监测和修补工作，同时注意施工对周围环境的影响。做好相应的保护措施以确保施工的安全进行。

在安全施工过程中根据相应的规范要求要实行第三方监督职能，这样既能保证基坑的顺利施工，同时也能发现施工过程中存在的盲点，及时发现问题并进行处理，有力的保证了基坑支护施工的质量。

工程施工，安全第一，没有安全，监测就失去其根本的意义和宗旨，因此在现场的所有监测安排都必须将确保基坑支护及周边环境安全放在第一位。在开挖过程总如果出现位移或沉降发生异常情况的，应加大监测频率，并及时对监测数据进行仔细的分析研究，并向相关的单位和个人提供监测报告。发现异常应及时报警。对于建筑物的基坑支护监测有关规定制定了相对严格的检测控制标准及预警值以便施工单位进行及时的检测和报警。具体包括有位移控制值及预警标准，沉降控制标准及预警值，相关管道（水管，天然气管道）变形情况的控制标准及预警值，以及建筑物倾斜角度的允许范围等。应严格按照规定进行监测，发现问题及时予以解决。

在施工过程中必须对要监测项目和监测内容做记录，检测过程中要保证各个监测点均能正常监测，如果有无法进行监测的控制点，则应及时补充，完善，在回填过程中要定期监测，并提供相应的报告和平面图。

在施工过程中的检查须确保各监测点能正常监测，如部分测点缺失应要求及时补充，在地下室周边回填前，仍需按有关基坑监测要求定期监测，一般为每１０天一次，必要时加密监测频率，甚至每天一次，并向业主、设计单位及相关单位提交分析报告。

本工程的基坑监测平面布置图：

实例探讨基坑支护施工技术

周清根 厦门市筼筜新市区工程监理有限公司

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基坑监测点平面布置图

6 文明施工综合治理措施

（１）、加强工程坑基施工现场管理

首先要有掌控人员车辆出入的关卡，也就是大门，对大门实行封闭式管理，非车辆出入时间，严禁车辆人员随便出入工地，有利于保证现场施工安全。施工现场的环境治理落实到人严禁在现场或围墙外面堆放施工材料和建筑垃圾。

工程材料的堆放要整齐，方便，严格按照施工前期已经确定好的平面图纸进行材料堆放，分清堆放的范围和堆放的区域，材料管理人员要熟悉材料堆放的情况。零散材料要进行归纳统一实行堆放，杆型材料要设立栏杆堆放，块状，袋状材料要进行整理堆叠防止，叠放要整体，叠放高度要合理，液态材料要用容器分类放置，对于有腐蚀性或者特殊材料要放在指定位置，并张贴危险标识。

施工标牌要整齐，醒目，一般应置放在施工现场大门旁边，标牌上应注明该项目工程的具体名称，承建的单位，工程的占地面积，建筑面积，施工单位，监理单位，同时还应注明工地施工的负责人和监理责任人的名称。此外还应在合适的位置张贴该工程的平面分布图和质量，施工管理板等相关信息。

施工过程中，所有施工人员都要佩戴安全帽和工作卡，非本项目施工人员不能进入施工现场，同时要在醒目的位置设置施工安全警示标志，提醒大家注意安全。

（２）、注重思想教育，加强文明施工制度的学习和宣传

组织施工人员学习文明施工的有关管理制度，在学习安全施工的过程中了解文明施工也是安全施工的一部分。另外做好施工现场的宣传工作，制定醒目的标识，标语提醒大家，加强施工人员对文明施工的意识，开展有关文明施工的各项活动，做到人人参与，人人有责。制定标识牌，注明工程名称，施工负责人，投诉监督电话等接受内部和外界对工程施工现场的监督和建议。

在该水库泄洪洞加固工程中的主要工程内容有：原闸门、埋件及基启闭设备拆除，以及新作闸门、埋件及基启闭设备安装。根据实际情况，制定的施工顺序如下：

第一步：拆除原闸门及启闭设备；

第二步：泄洪洞进口围堰及导流管道安装；

第三步：拆除原检修闸门埋件；

第四步：安装新作进口事故检修闸门埋件、闸门及启闭设备，并用新闸门封闭进口，拆除围堰和导流管；

第五步：安装工作闸门埋件、闸门及启闭设备。

在制定施工工艺时，为降低围堰导流强度，以及水库蓄水，第二步和第三步要在３月底完成。

4 施工各步骤分析

制定施工顺序后，对各施工步骤进行了分析。第一步拆除原设备可立即进行；为加快第二步施工围堰的进度，减少围堰及导流的填筑时间，围堰和导流管均为钢制，可在拆除原设备的同时在加工厂进行提前制作，制作完成后立即进行安装，钢围堰及导流管布置见图２。

本工程的难点在第三、四步，第一围堰安装后进口检修门埋件拆除及安装新埋件要及时快速；第二考虑交通桥宽度及承载，启闭设备和事故检修闸门不能从交通桥运至安装位置，需从坝底进行吊装，从坝底到安装位置高差约６０ｍ，检修闸门重约１２Ｔ，启闭设备总重约２６Ｔ，吊装时可分解成２部分，吊至安装位置后再进行组装，每部分重１３Ｔ。如按常规方法采用汽车吊，需要起重量在１５０Ｔ以上的汽车吊，这样一是当地没有这种大型设备，二是如果从外地租用，工地现场交通道路不能满足这种大型设备的通行，第三费用将远远超过预算。因此，需要制定一可行、经济实用的吊装方案。

5 吊装方案的制定

经过多次分析讨论后，决定采用自制吊装机构进行吊装，结构形式见图２，主要由卷扬机、钢丝绳、滑轮组、定滑轮、自制吊杆组成。其中卷扬机１、钢丝绳１、滑轮组１用于提吊闸门和启闭机至安装平台高程；卷扬机２、钢丝绳２、滑轮组２作用是当闸门和启闭机起吊高度超过安装平台时，使自制吊杆旋转，使设备进入到平台内部。

吊装方案还包括指挥、吊装人员、吊装程序、交通、通信、时间等。

6 设计计算

吊装方法制定后，进行了校核计算设计，包括卷扬机参数计算、钢丝绳直径计算、滑轮组组数计算以自制吊杆强度和稳定性计算。通过分析上述方案可知，吊装系统主要由两部分组成，一部分用于旋转吊杆，一部分用来提升重物，下面分别进行计算。

６．１ 提升系统设计计算

提升系统应根据起吊设备重量进行设计计算，根据前面叙述，提升重物最大重量为１３ｔ，根据现场条件，选用２个２轮起重滑车组成滑轮组和１台５ｔ卷扬机，最大起重量为５×４＝２０ｔ，满足要求。

６．２ 旋转升系统设计计算

旋转系统受力最大情况时如图４，计算钢丝绳拉力Ｆ和吊杆受压力Ｎ。

通过公式：Ｎ／Ｇ＝６０００／５５００

其中Ｇ＝１３ｔ，

计算得：Ｎ＝１．１Ｇ＝１５．６ｔ

Ｆ＝（１５．６２＋１３２）１／２＝２０．３ｔ

因此旋转系统选用２个３轮起重滑车组成滑轮组和１台５ｔ卷扬机，最大起重量为５×６＝３０ｔ＞Ｆ＝２０．３ｔ

7 吊装方案的实施

吊装方案通过审批后，进行吊装机构制作等准备工作。人员、设备及交通工具等各种条件具备后，进行了闸门和启闭机的吊装就位。然后用闸门将泄洪洞进口封闭，进行后序工作闸门和液压启闭机的安装。

此方案的实施，既节省了资金，又保证了工程进度。

8 结语

水利工程多在野外施工，其金属结构和机电设备的安装常受到设备本身大小、交通、吊装设备的制约。在安装过程中，应合理分解较大、长、重的构件及机电设备，减小转运、拼接、安装单元，充分利用现有的设备、工器具、劳动力，利用现有条件，创造条件实现目标。例如在工作闸门安装时，将支铰分解为左、右两部分，分别倒运、吊装，将闸门门叶、支臂分解安装。这种“分解”安装方案，可充分利用了已有的小型吊装和运输设备，还可利用倒链、丝杠、机械千斤顶、滚杠、撬杠等挪移工器具，理想的解决了整体无法二次运输及吊装或者必须利用大、中型吊装设备和载重设备才能完成的工作，有效的节约了为安装这些构件、设备对道路、场地、空间的扩建费用，节约了使用大、中型吊装设备、运输设备的高昂费用。这种“分解”就是对传统安装施工方法的巧妙应用，从而降低工程投资成本，取得了事半功倍的效果。

参考文献

［１］王少怀等 《机械设计实用手册》　北京 机械工业出版社２００９．４

［２］胡宗武 《非标准机械设备设计手册》 北京，机械工业出版社，２００２．９

［３］ＧＢ５００１７－２００３，《钢结构设计规范》

［４］ＧＢ５／Ｔ３８１１－２００８，《起重机设计规范》

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